第六章 电液比例电控技术与测第六章 电液比例电控技术与检测第六章 电液比例电控技术与检测第六章 电液比例电控技术与检测.ppt

东北大学机械工程与自动化学院液压与气动研究所 液压比例控制系统 液压比例控制系统 电液比例系统 第六章 电液比例电控技术与检测 6．1 概述 6．2 电源电路 6．3 比例控制放大器 6．4 编程器电路 6．5 比例放大器的使用及调整 6．1 概述 电脑比例控制系统的优点是充分利用液压控制与电气控制的长处。即在功率传递方面利用液压传动的大功率，响应快速的优点，在信号处理方面利用电气信号的处理运算方便的优点，并且可以对被控液压参数的大小进行电气遥控和无级转换。这样使液压阀自动地参与各种自动控制过程，无需象常规控制中经常用要人工控制的参与，从而使整个液压系统的控制水平得以大大的提高。使电液比例系统获得广泛的应用。 6．1 概述 6．1．1 比例放大器的基本技术要求 为了使比例系统获得预期的功能，必须对比例阀进行正确的控制。这一任务是由比例放大器来完成的。概括起来，对比例放大器的基本要求是：能及时地产生正确有效的控制信号。及时地产生控制信号意味着除了有产生信号的装置外，还必需要有正确无误的逻辑控制与信号处理装置。正确有效的控制信号意味着信号的幅值和波形都应该满足比例阀的要求，与电—机械转换装置相匹配。为了减小比例元件零位死区的影响，放大器应具有幅值可调的初始电流功能；为减小滞环的影响，放大器的输出电流应含有一定频率和幅值的颤振电流分量；为减小系统过渡过程的冲击，对阶跃输入信号能自动生成速率可调的斜坡输入信号。此外，控制系统中用于处理的电信号一般为弱电信号，而比例电磁铁的控制功率一般都在15~ 20VA左右，甚至更大，因此放大器还应带动功率放大级。 6．1 概述 综上所述，比例放大器是一个能够对弱电的控制信号进行整形、运算和功率放大的电子控制装置。为了简化应用技术，目前已发展了适应不同场合和具有完善功能的标准电控器单元，可以适应不同的比例元件或控制要求。利用这些单元，可以方便地组成电气控制系统。一般情况下，仅需按技术要求选用标准单元，并加上必要的简单外围电路，便可以组成一个完整的电气控制系统。 6．1 概述 6．1．2 比例阀的电气控制组成 一个典型的比例阀电气控制系统可以分成以下五个部分： 6．1 概述 1. 比例放大器 它又称为电控器，是图中的点划线内部分。它本身包含多种有特定功能的基本电路，是电气控制系统的核心部分。信号的处理及放大是在比例放大器内完成的。它与外围电路一起构成比例阀的电气控制系统。通常它有一个或两个输出通道，把经过放大的功率信号送到比例电磁铁。双输出通道的用于控制比例方向阀，单输出通道的用于控制其它的比例元件。比例放大器通常用于力控制型比例电磁铁，或行程控制型电磁电。用于控制后者的都带有位置捡测反馈通道，如图示，该反馈通道专用于阀芯的位置反馈。 6．1 概述 2. 电源电路 电源电路包括电源供给电路和滤波、稳压电路等。前一部分通常利用 220V 交流电源经降压整流后变成直流 24V 然后接入比例放大器，是比例放大器的外部电路。后一部分电路通常已经包括在比例放大器内部，是比例放大器的内部电路。电源电路的功能是对整个电气控制系统提供能源。 3. 控制信号输入编程电路 用于产生给定值，作为输入控制信号的参考值。控制信号输入电路通常采用电位器组或信号发生器来产生阶跃变化或连续变化的控制信号。如果要求比例间跟踪榴人信号连续变化，这时应切除比例放大器内的斜坡信号发生器。 6．1 概述 4. 逻辑控制电路 它的功用是协调生产过程对性能的要求与控制信号的生成之间的关系，实现整个工作过程的自动化，并对设备提供安全措施。有些比例放大器中已包括一些继电器组成的电路，可用于较简单的逻辑控制。复杂的逻辑控制可以外接继电器或可编程控制器等来实现。 5. 传感器 闭环控制中传感器检测实际输出值，并构成反馈。构成闭环有两种形式，一种称为阀内闭环，常见的是阀芯位移的反馈；另一种称为外闭环，是对系统的实际控制量的反馈。后者是闭环控制系统，前者对控制量来说仍然是开环的。 6．2 电源电路 电源电路包括两部分，就是在外的电源供给电路和在内的稳压电路。比例放大器外的供给电路可以来用24V的直流电源，但更常用的是采用交流220V电源，经整流、滤波后转换成24V的电源。在内的稳压电路的主要作用是分离出比例放大器正常工作中所需的各种直流稳压电源。对电源电路的要求是在外界电压变化、温度变化及负载变化的允许范围内。保证输出的直流电压稳定不变。并要求电源电路具有过载保护功能，在各种情况下仍能正常工作。 6．2 电源电路 6．2 电源电路 6．2 .